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Type-C 2017行情看漲
技術與應用併進

【作者: 林彥伶】   2017年01月11日 星期三

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消費電子市場標準繁多,底層的通訊傳輸介面標準之爭從來未曾停止,但在2015年蘋果、Google和微軟等世界知名廠商相繼力推 USB Type-C的新品後,憑藉著更加纖薄、可翻轉插拔、更高傳輸速度和雙向電纜等特性,USB Type-C開始受到製造商和消費者歡迎。


USB Type-C的首次商品化是2014年11月Nokia推出的N1平板,但真正讓引發關注熱潮,則是後來蘋果發布的新款Macbook,蘋果Macbook輕薄的機身設計,USB Type-C纖細(2.5mm)的尺寸居功厥偉,不過相對於小體積,市場上對USB Type-C更多的期待其實在於可正反插拔、高速的數據傳輸、電力充電以及影音數據傳輸。



圖一 : USB Type-C連接頭,介面尺寸為8.4 mm x 2.6 mm,僅比一般手機的micro-USB略大。
圖一 : USB Type-C連接頭,介面尺寸為8.4 mm x 2.6 mm,僅比一般手機的micro-USB略大。

整體來說,USB Type-C的特點包括:1.支持從正反兩面均可插入的「正反插」功能,2.最大數據傳輸速度達到10Gbps,也是USB3.1的標準,兼容USB2.0標準;3.配備Type-C連接器的標準規格連接線,可通過3A電流,同時還支持超出現有USB供電能力的「USBPD」,可以提供最大100W的電力4.DisplayPort交替模式,支持高達4K超高清(UHD)甚至8K的解析度。


高速傳輸時代來臨

提到傳輸速度,USB 3.1重新定義出Gen1(5Gbps)和Gen2(10Gbps),也就是未來看到標示USB 3.1的應用產品時,必須注意其規格描述是Gen 1或Gen 2,過去USB Power Delivery 1.0充電規範中,藉由在Vbus訊號線傳遞FSK訊號(FSK over Vbus)的設計,確定無法跟USB Power Delivery 2.0相容,USB PD 2.0改採透過Type-C的CC訊號線來傳輸BMC訊號(BMC over Type-C CC)。


其實Type-C只是個連接器的規範之一,目前一般常見的其他規範還包括:主控與裝置普遍使用的Type-A,限裝置使用的Type-B;,在USB Type-C規格制定的同時,因考慮到各種不同的技術領域,且新增功能性的擴展,比如PD 2.0和Alternate Modes(Alt-Mode),順便將這個防呆、全新支援正反插的連接器一併改善,因此,使用USB Type-C的裝置,不必然等於USB 3.1的傳輸速度。


在應用方面,目前USB在手機的應用已相當普及,由於舊有的USB 2.0,僅有4或5個接腳(這取決於連接器的版本),USB 3.0的規格以其為根本,增加5個額外的接腳。而完整功能的USB Type-C則有24個接腳:4對差動信號是高速傳輸的基礎;另外4對電源和接地pin用以實現連接器允許超過3A以上的電流規格;4個在插座側的針腳專門為了USB 2.0的數據傳輸而保留,但在插頭上只使用到2個,而另外2個針腳保留於Alt-Mode的旁帶應用,一個針腳被定義為CC或組態通道。除此之外,也定義了Vconn腳位,它是獨立於Vbus的電源針腳,可以供電給傳輸線或配件裝置。



圖二 : USB-USB Type-C使用量最大的市場初期將集中在智慧型手機、平板和筆記本電腦。
圖二 : USB-USB Type-C使用量最大的市場初期將集中在智慧型手機、平板和筆記本電腦。

全新設計的USB Type-C連接頭,介面尺寸為8.4 mm x 2.6 mm,僅比一般手機的micro-USB略大,它不像過去Type-A或Type-B連接器有方向性的限制,無論正反面都可以插,且支援至少1萬次熱插拔;支援5V/3A輸出(15W);若搭配USB PD附加晶片,則可做更高充電功率(65~100W)輸出。


應用潛力大爆發

特別是USB 3.1新型態Type-C針對視訊傳輸(支援4K UHD畫面輸出)大幅改善,將來手機、平板、筆電,都能藉由一條Type-C傳輸線,搞定資料、影音及電源的連接輸出/入應用,市場研究HIS Technology的報告預測就指出,USB-USB Type-C使用量最大的市場初期將集中在智慧型手機、平板和筆記本電腦,但是未來應用範圍將更廣,例如電視和機頂盒就值得期待,此外運動相機(GoPro)、DVD、家庭遊戲機等現在仍使用USB的設備,未來都可用USB-USB Type-C取代。


至於區域發展,從2015年開始,USB Type-C的滲透率就已逐年升高,2015年全球USB Type-C手機的出貨量已逼近440萬台,成長十分快速,其中中國大陸就超過260萬台佔60%,不過雖然中國手機在USB Type-C手機出貨量佔有主流位置,但並非其功能並不完整,USB Type-C的4個功能模組正反插、視訊傳輸、數據傳輸和充電,目前中國市場在成本和技術考量下,往往只是支持最簡單的正反插功能,因此仍不具正確意義。


因此有意投入中國大陸USB Type-C發展的台灣廠商,就必須配合其需求,提供將4大功能都採模組化設計,讓中國大陸廠商自行挑選組合,不過這種功能模組設計,將會產生產品相容的問題,因此廠商必須一併提供相關測試等服務,方能快速打進市場。


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